Tích hợp Năng lượng Tái tạo trong Sản xuất Viên gỗ

Tại sao việc tích hợp năng lượng tái tạo quan trọng đối với các cơ sở sản xuất viên nén công nghiệp

Quá trình sản xuất viên nén gỗ công nghiệp tiêu tốn nhiều năng lượng. Từ việc giảm kích thước ban đầu thông qua một máy đập búa hoặc máy cắt gỗ, qua việc sấy nhiệt trong một máy sấy trống, cho đến việc nén cuối cùng trong một máy nghiền viên nén ring die, mỗi giai đoạn đều tiêu tốn điện năng và nhiệt năng đáng kể. Khi nguồn năng lượng này hoàn toàn đến từ lưới điện nhiên liệu hóa thạch, việc tính toán carbon của sản phẩm nhiên liệu sinh khối hoàn thiện bị ảnh hưởng — làm suy yếu đề xuất giá trị của sản phẩm đối với người mua ở các thị trường quy định yêu cầu công khai thông tin phát thải trong vòng đời.

Việc tích hợp các tấm năng lượng mặt trời hoặc tua-bin gió tại chỗ giải quyết trực tiếp điều này. Việc phát điện mặt trời đáp ứng nhu cầu cao vào ban ngày — khởi động động cơ, hệ thống khí nén, bảng điều khiển — giảm nhu cầu điện lưới trong những giờ mà điện lưới thường có mức carbon cao nhất ở nhiều thị trường. Tài sản gió, khi nguồn tài nguyên tại chỗ đủ, có thể mở rộng phạm vi năng lượng tái tạo vào các ca làm việc buổi tối và qua đêm. Những nguồn này cùng nhau chuyển đổi một tỷ lệ có thể đo lường của cân bằng năng lượng của cơ sở ra khỏi nhiên liệu hóa thạch mà không cần thay đổi quy trình sản xuất viên nén cốt lõi.

Đối với các nhà sản xuất cung cấp viên nén sinh khối cho các công ty tiện ích châu Âu hoặc người mua công nghiệp Nhật Bản, điều này quan trọng về mặt thương mại: các hợp đồng mua sắm ngày càng yêu cầu công khai thông tin phát thải phạm vi 2 cho cơ sở sản xuất, không chỉ cho nhiên liệu tự nó. Một nhà máy viên nén với các nguồn năng lượng tái tạo được ghi chép tại chỗ là một đối tác chuỗi cung ứng có thể bảo vệ hơn.

Lợi ích tiết kiệm năng lượng trên toàn bộ dây chuyền sản xuất

Việc tích hợp năng lượng tái tạo không chỉ đơn thuần thay thế một nguồn năng lượng này bằng một nguồn năng lượng khác. Khi được thiết kế bên cạnh các hệ thống điều khiển tự động hiện đại, nó tạo ra những cải tiến hiệu quả có thể đo lường tại cấp độ quy trình.

Sấy trống là nơi có lợi thế lớn nhất. Trong một dây chuyền sản xuất viên nén với nguyên liệu ướt — cấu hình mà Kingwood thiết kế cho các khách hàng xử lý sinh khối có độ ẩm cao — máy sấy trống là tải nhiệt chính. Kết hợp một nguồn nhiệt đốt sinh khối với việc sưởi ấm không khí đầu vào bằng năng lượng mặt trời chuẩn bị, hoặc sử dụng điện dư thừa từ gió để kích hoạt sưởi ấm electric booster, giảm thể tích nhiên liệu sinh khối tiêu thụ trong chính máy sấy. Điều này làm giảm chi phí sản xuất theo tấn và nâng cao năng suất năng lượng ròng của viên nén hoàn thiện.

Viên nén chiếm tỷ lệ tiêu thụ điện lớn thứ hai. Các nhà máy viên nén ring die như JWZL-928 và JWZL-1068 hoạt động với các động cơ lớn ở tải kéo dài. Cung cấp năng lượng tái tạo ổn định — được làm mượt qua việc lưu trữ pin hoặc hệ thống inverter thông minh — duy trì tốc độ động cơ ổn định, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến độ dày và độ bền của viên nén. Sự dao động điện áp từ một lưới không ổn định, ngược lại, gây ra sự nén biến đổi trong kênh die, sản xuất chất lượng viên nén không đồng nhất.

Hệ thống phụ trợ — bao gồm máy làm mát đối lưu, đường ống vận chuyển và hệ thống thu bụi — đại diện cho các tải nhỏ hơn nhưng tổng hợp lại có ý nghĩa đáng kể. Quản lý nhu cầu tự động, một tính năng cốt lõi của tiêu chuẩn dây chuyền sản xuất tự động của Kingwood dưới Khung ba tiêu chuẩn hóa, cho phép các hệ thống này giảm hoặc hoãn tải trong các thời điểm phát điện tái tạo, giảm chi phí đỉnh điểm.

Hiệu ứng tổng hợp: các cơ sở được thiết kế với năng lượng tái tạo tích hợp và quản lý tải tự động có thể đạt được chỉ số tiêu thụ kilowatt-giờ trên tấn thấp hơn so với các cơ sở tương đương chỉ hoạt động trên điện lưới.

Độ bền hoạt động và tính bền vững của chuỗi cung ứng

Độ tin cậy của lưới điện là một mối quan tâm thực tế ở nhiều thị trường mà sản xuất viên nén sinh khối quy mô lớn đang phát triển — Đông Nam Á, Trung và Đông Âu, và một số khu vực của Nam Mỹ. Một cơ sở có khả năng phát điện tại chỗ duy trì hoạt động của nhà máy viên nén trong các gián đoạn mạng lưới, bảo vệ cam kết thông qua của người mua.

Các thiết kế dây chuyền sản xuất của Kingwood hỗ trợ mô hình độ bền này. Kiến trúc kín, tích hợp của một dây chuyền sản xuất Dust-Free — một trong ba trụ cột của Khung ba tiêu chuẩn hóa — bảo vệ hạ tầng điện, inverter và thiết bị chuyển mạch khỏi môi trường bụi sinh khối làm giảm tuổi thọ thiết bị ở các cơ sở mở. Điều này quan trọng khi thiết bị phát điện tái tạo nhạy cảm như các inverter năng lượng mặt trời và các hệ thống quản lý pin cùng hiện diện với nhà máy viên nén.

Từ góc độ báo cáo bền vững, một cấu hình năng lượng tái tạo tích hợp cũng củng cố năng lực môi trường của sản phẩm nhiên liệu sinh khối. Các viên nén sinh khối của Kingwood được chỉ định với giá trị nhiệt lượng 4.800 kcal/kg, độ ẩm dưới 15%, hàm lượng lưu huỳnh dưới 0,3%, và hàm lượng tro dưới 18% — tất cả trong hoặc dưới các tiêu chuẩn của EU, ISO và thị trường Nhật Bản. Khi thông số kỹ thuật nhiên liệu này được kết hợp với một cơ sở sản xuất hoạt động với tỷ lệ cao năng lượng điện tái tạo, mật độ carbon toàn bộ vòng đời của sản phẩm sẽ thấp hơn đáng kể so với mức trung bình ngành.

Đối với các nhà phát triển dự án đang đánh giá một dây chuyền sản xuất viên nén mới có công suất lên đến 200.000 tấn mỗi năm, việc tích hợp năng lượng tái tạo nên được xem xét trong giai đoạn thiết kế, không phải lắp đặt thêm. Các quy định cấu trúc cho năng lượng mặt trời trên mái, đường dây cáp để kết nối gió, và các kết nối phần mềm quản lý tải sẽ rẻ hơn rất nhiều khi được tích hợp vào một dây chuyền sản xuất tích hợp mới so với việc thêm vào sau khi đã vận hành.

Thiết bị giảm kích thước sinh khối của Kingwood — giai đoạn đầu tiên trong dây chuyền sản xuất viên nén với nguyên liệu ướt. Để biết thông số kỹ thuật kỹ thuật về thiết bị đập ở phía trên, xem trang sản phẩm Máy nghiền gỗ XPJ1250/XPJ1400.

Các nhà vận hành muốn so sánh kinh tế tích hợp năng lượng tái tạo với một dự án đang hoạt động có thể tham khảo nghiên cứu điển hình dây chuyền viên nén gỗ Việt Nam 12 t/h, tài liệu này ghi lại thời gian thu hồi thiết bị 23 tháng dưới điều kiện lưới điện tiêu chuẩn — một cơ sở từ đó có thể mô hình hóa tiết kiệm năng lượng tái tạo cho các cấu hình tương tự.

Kingwood — thành lập năm 1999 và niêm yết trên NEEQ (mã chứng khoán: 871765) — đã lên kế hoạch và thiết kế hơn 2.000 dự án dây chuyền sản xuất ở 30 quốc gia. Công ty hoạt động từ một cơ sở 31.200 m² tại Khu công nghiệp Zhongguancun Liyang, Tỉnh Giang Tô, Trung Quốc, với một đội ngũ 20 chuyên gia R&D và giữ các chứng nhận ISO 9001, ISO 14001, và CE. Để được tư vấn dự án về dây chuyền sản xuất viên nén tích hợp năng lượng tái tạo, hãy liên hệ trực tiếp với đội ngũ bán hàng của Kingwood.